Kiedy po raz pierwszy testowaliśmy OCZ Z-Drive R4 w zeszłym roku, dysk SSD PCIe zaskoczył nas wiodącymi w swojej klasie parametrami wydajności, a także imponującym stosunkiem IOPS/$. Był tak szybki, że zmusił nas do przeprojektowania naszej platformy testowej, aby lepiej dostosować ją do rosnącej pojemności dysków SSD PCIe, dedykując ją rozwiązaniom pamięci masowej klasy korporacyjnej. W tej ponownej recenzji przyjrzymy się dyskowi Z-Drive R4 w naszym środowisku testowym klasy korporacyjnej , aby lepiej odzwierciedlić oczekiwania użytkowników korporacyjnych wobec tego modelu.
Przypomnijmy, że OCZ Z-Drive R4 to prawdopodobnie najbardziej elastyczne rozwiązanie pamięci masowej SSD PCIe na rynku, ponieważ jest dostępne w kilku wersjach. Karta pełnowymiarowa jest dostępna w pojemnościach do 3.2 TB; dostępna jest również opcja o połowie rozmiaru, do 1.2 TB. Obie karty wykorzystują kontrolery SandForce SF-2200 (osiem kontrolerów na pełnej karcie, cztery na połowie karty), w połączeniu z akceleratorem pamięci masowej OCZ SuperScale, który minimalizuje obciążenie procesora i zużycie energii. Do innych zalet należy brak konieczności dodatkowego zasilania oraz możliwość rozruchu Z-Drive R4, co eliminuje potrzebę stosowania dysku systemowego. Klienci korporacyjni mogą również dokonać modernizacji do serii RM, która oferuje kontrolery SandForce SF-2500 oraz zabezpieczenie zasilania, które pozwala na przenoszenie danych do pamięci NAND w przypadku awarii zasilania. Niniejsza recenzja dotyczy dysku CM88 Z-Drive R4 o pojemności 1.6 TB i pełnej wysokości.
Największą zaletą dysku Z-Drive R4, a być może i kluczowym atutem, jest pamięć NAND zastosowana w tym dysku SSD PCIe. Firma OCZ wykorzystuje w dysku Z-Drive R4 konsumenckie pamięci NAND MLC, co czyni go najtańszym rozwiązaniem PCIe dla przedsiębiorstw na rynku. Nie oznacza to jednak utraty wydajności – karta o pełnej wysokości oferuje prędkości odczytu do 2,800 MB/s, zapisu do 2,800 MB/s oraz 410 000 IOPS dla losowego zapisu 4k i 275 000 IOPS dla zapisu 8k. Dyski oferują również dużą wytrzymałość, od 7.5 PB w przypadku karty o połowie wysokości 300 GB do 80 PB w przypadku karty o pełnej wysokości 3.2 TB.
Specyfikacja CM88 (pełna wysokość):
- Możliwości
- 800 GB – ZD4CM88-FH-800G
- Wytrzymałość – 20PB
- 1.6 TB – ZD4CM88-FH-1.6T
- Wytrzymałość – 40PB
- 1490 GB dostępnej pamięci
- 3.2 TB – ZD4CM88-FH-3.2T
- Wytrzymałość – 80PB
- 800 GB – ZD4CM88-FH-800G
- Wydajność
- Maksymalna prędkość odczytu do 2,800 MB/s
- Maksymalna prędkość zapisu do 2,800 MB/s
- Losowe operacje zapisu (4 kB) 160 000 IOPS
- Losowe operacje zapisu (8 kB) 160 000 IOPS
- PCI Express gen. 2 x8
- Pełna wysokość PCIe, zgodność z 3/4 długości
- Kontroler pamięci masowej OCZ SuperScale
- Kontroler NAND: 8 procesory SSD SandForce SF-2200
- Wymiary (dł. X szer. X wys.): 242 x 98.4 x 17.14 mm
- Waga: 283g
- Pobór mocy: 23 W w stanie spoczynku, 26 W w trybie aktywnym
Specyfikacje CM84 (połowa wysokości)
- Możliwości
- 300 GB – ZD4CM84-HH-300G
- Wytrzymałość – 7.5PB
- 600 GB – ZD4CM84-HH-600G
- Wytrzymałość – 15PB
- 1.2 TB – ZD4CM84-HH-1.2T
- Wytrzymałość – 30PB
- 300 GB – ZD4CM84-HH-300G
- Wydajność
- Maksymalna prędkość odczytu do 2,000 MB/s
- Maksymalna prędkość zapisu do 2,000 MB/s
- Losowe operacje zapisu (4 kB) 160 000 IOPS
- Losowe operacje zapisu (8 kB) 160 000 IOPS
- PCI Express gen. 2 x8
- Zgodność ze standardem PCIe o połowie wysokości i połowie długości
- Kontroler pamięci masowej OCZ SuperScale
- Kontroler NAND: 4 procesory SSD SandForce SF-2200
- Wymiary (dł. X szer. X wys.): 168.55 x 68.91 x 17.14 mm
- Waga: 131g
- Pobór mocy: 14.5 W w stanie spoczynku, 16 W w trybie aktywnym
Dodatkowe specyfikacje
- Synchroniczna konsumencka pamięć flash MLC NAND
- Architektura OCZ VCA 2.0
- Odmapowanie TRIM/SCSI (wymaga obsługi przez system operacyjny)
- Ochrona przed awarią zasilania z technologią DataWrite Assurance
- Szyfrowanie: zgodne ze standardem AES 128-bitowym i 256-bitowym
- Odzyskiwanie ECC
- Wsparcie SMART z atrybutami przedsiębiorstwa
- MTBF: godziny 2,000,000
- 3 letnia gwarancja
- Zgodność z systemami Windows 7, Windows Server 2008, Linux Red Hat Enterprise 6.1
- Temperatura pracy: 0°C ~ 70°C
- Temperatura przechowywania: -45°C ~ 85°C
Benchmarki syntetyczne
Dysk OCZ Z-Drive R4 wykorzystuje standardową pamięć Intel MLC NAND 25 nm, osiem kontrolerów SandForce SF-2282 i interfejs PCIe 8x; nasz egzemplarz testowy ma pojemność 1.6 TB. Do porównania wykorzystano następujące ostatnio przetestowane dyski SSD PCIe klasy korporacyjnej: LSI WarpDrive SLP-300 (300 GB, sześć kontrolerów SandForce SF-1564, Micron 34 nm SLC NAND, PCIe 8x) oraz Fusion-io ioDrive Duo (640 GB, dwa kontrolery Xilinx Virtex 5, Samsung 3xnm MLC NAND, PCIe 8x). Wszystkie dyski SSD klasy korporacyjnej zostały przetestowane na naszej platformie testowej opartej na serwerze Lenovo ThinkServer RD240 . Wszystkie wartości IOMeter są wartościami binarnymi i dotyczą prędkości w MB/s.
Biorąc pod uwagę wyższą wydajność dysku SSD PCIe, takiego jak OCZ Z-Drive R4, nieznacznie zmodyfikowaliśmy nasze standardowe metody testowania, wykraczając poza testowanie obciążeniowe pojedynczych dysków SSD SATA/SAS klasy enterprise. Aby w pełni wykorzystać możliwości karty, musieliśmy zwiększyć obciążenie wejścia/wyjścia za pomocą wielu menedżerów i procesów roboczych w programie IOMeter. W przeciwnym razie nie moglibyśmy wykorzystać pełnego potencjału tego dysku. Nasza metoda pozwoliła nam nadal pracować z dyskiem w niesformatowanej konfiguracji z dwoma menedżerami i dwoma procesami roboczymi połączonymi z tym samym segmentem LBA 5 GB.
Podzieliliśmy część tego przeglądu poświęconą syntetycznym testom IOMeter na dwie części. Pierwsza to nasze standardowe testy niskiej głębokości kolejki, które są przeprowadzane na poziomie QD=1 na pojedynczych dyskach i na dyskach SSD PCI-e na poziomie QD=4, biorąc pod uwagę liczbę wątków menedżera/robota. Początkowe testy są bardziej zgodne ze środowiskami pojedynczego użytkownika, natomiast zakresy wyższej głębokości kolejki w drugiej połowie bardziej przypominają to, co karta zobaczyłaby w serwerze ze spiętrzonymi żądaniami wejścia/wyjścia.
Aby sprawdzić, jak dobrze radzi sobie w trybie liniowym, użyliśmy IOMeter z testem sekwencyjnego transferu 2 MB przy wyrównanych 4 KB i efektywnym współczynniku głębokości kolejki wynoszącym 4. OCZ podaje maksymalną sekwencyjną prędkość transferu na poziomie 2,800 MB/s dla odczytu i 2,800 MB/s dla pełnej wysokości dysku Z-Drive R4.
W pomiarze liniowym dysk Z-Drive R4 o pojemności 1.6 TB zmierzył prędkość odczytu na poziomie 2.863 MB/s i zapisu na poziomie 2,557.2 MB/s.
W kolejnym teście przyjrzymy się losowym transferom dużych bloków, ale nadal będziemy używać rozmiaru transferu 2 MB.
Po przejściu na losowy transfer dużych bloków wydajność nie uległa znacznemu zmniejszeniu – prędkość odczytu spadła do 2,822 MB/s, a prędkość zapisu ustabilizowała się na poziomie 2,493 MB/s.
Następnie przyjrzymy się liczbom dotyczącym niskiej głębokości kolejki dla losowego odczytu/zapisu 4K, a także szczytowej głębokości kolejki dla wszystkich dysków SSD PCI-e, które testowaliśmy w naszym laboratorium.
Przy niskiej głębokości kolejki OCZ Z-Drive R4 ustępuje LSI WarpDrive pod względem prędkości odczytu 4K, ale przewyższa go pod względem prędkości zapisu. W dalszej części recenzji, gdzie zaczynamy analizować skalowaną wydajność przy wyższych głębokościach kolejki, staje się jasne, że te dyski wielokontrolerowe potrzebują środowiska wielowątkowego, aby rozwinąć swoje możliwości.
Z dodatkowymi kontrolerami, wydajność QD=4 dysku OCZ Z-Drive R4 wykazała lepszą wydajność zapisu 4K niż LSI WarpDrive, co przekłada się na krótszy średni czas opóźnienia 4K. Różnice w szczytowych opóźnieniach można prawdopodobnie przypisać różnicom w pamięci NAND i kontrolerach, zwłaszcza że Z-Drive R4 ma osiem procesorów SandForce SF-2200 do synchronizacji, w porównaniu z zaledwie dwoma kontrolerami w ioDrive Duo lub sześcioma w LSI WarpDrive. Maksymalne opóźnienie w naszym teście wyniosło 35.38 ms.
Kolejna połowa naszych syntetycznych testów porównawczych to testy rampowane, obejmujące wydajność od wczesnych poziomów głębokości kolejki do maksymalnie 64 (QD=256) lub 128 (QD=512). Ta sekcja obejmuje również nasze testy profili serwerów, które od samego początku mają na celu pokazanie, jak dobrze produkty klasy enterprise radzą sobie w wymagających, mieszanych obciążeniach serwerów.
Nasz pierwszy test narastający sprawdza wydajność losowego odczytu 4K w skali od efektywnej głębokości kolejki 4 do 256.
Na początku Z-Drive R4 pozostaje nieznacznie w tyle za LSI WarpDrive, aż do momentu, gdy głębokość kolejki osiągnie 8 (efektywnie 32), gdzie następnie przebija go, osiągając szczyt na poziomie 314 000 IOPS.
Przeprowadzając ten sam test z losową aktywnością zapisu 4K, ponownie mierzymy wydajność przy efektywnej głębokości kolejki wynoszącej od 4 do 256.
Napęd OCZ Z-Drive R4 utrzymywał niewielką przewagę nad napędem WarpDrive do momentu QD2 (efektywnie 8), zanim szybko osiągnął szczyt na poziomie 355 000 IOPS.
Nasza ostatnia grupa standardowych testów syntetycznych analizuje skalowaną wydajność z wykorzystaniem profili serwerów w IOMeter. Testy te mierzą wydajność od małej głębokości kolejki do maksymalnie 128 (QD = 512). Ta sekcja ma na celu pokazanie, jak produkty klasy enterprise radzą sobie w różnych wymagających, mieszanych obciążeniach. OCZ Z-Drive R4 z łatwością zdominował ten obszar, wykorzystując osiem kontrolerów SF-2000, w porównaniu z sześcioma kontrolerami SF-1500 w LSI WarpDrive.
Syntetyczne benchmarki przedsiębiorstwa
Wydajność pamięci flash zmienia się wraz z długością zapisu na dysk, a prędkość maleje, aż dysk osiągnie prędkość ustaloną. W środowisku korporacyjnym początkowy wzrost wydajności jest mało istotny, jeśli po godzinie użytkowania dysk nie osiągnie już tej prędkości. Właśnie tutaj z pomocą przychodzi benchmarking w stanie ustalonym, pokazujący wydajność dysku przy obciążeniu 24/7. Z tego powodu wszystkie poniższe testy porównawcze zostały wstępnie przygotowane i zarejestrowane w trybie ustalonym.
Do testów porównawczych OCZ Z-Drive R4 wykorzystaliśmy nasze środowisko testowe StorageReview Enterprise, dokładnie odzwierciedlające jego możliwości w środowisku korporacyjnym. Platforma testowa dla przedsiębiorstw opiera się na serwerze Lenovo ThinkServer RD240 , wyposażonym w dwa procesory Intel Xeon X5650 i działającym pod kontrolą systemu Windows Server 2008 R2. Wszystkie wartości IOMeter są wartościami binarnymi i odnoszą się do prędkości MB/s.
Nasz pierwszy test sprawdza prędkość w środowisku zapisu sekwencyjnego z transferami dużych bloków. W tym konkretnym teście wykorzystano transfer o rozmiarze 2 MB z IOMeter, z wyrównaniem sektorów 4k i mierzono wydajność przy głębokości kolejki 4.
W przypadku niekompresowalnych danych dysk Z-Drive R4 o pojemności 1.6 TB osiągnął ustaloną prędkość sekwencyjnego transferu dużych bloków wynoszącą 2,200 MB/s podczas odczytu i 1,443 MB/s podczas zapisu.
Przechodząc do profilu dostępu losowego, ale nadal utrzymując duży rozmiar transferu bloku wynoszący 2 MB, zaczynamy dostrzegać różnice w wydajności w środowisku wielodostępnym. Ten test utrzymuje ten sam poziom głębokości kolejki, 4, który zastosowaliśmy w poprzednim teście porównawczym transferu sekwencyjnego.
Utrzymując transfer dużych bloków, ale przełączając się z dostępu sekwencyjnego na losowy, OCZ Z-Drive R4 utrzymał prędkość odczytu na poziomie 2,223 MB/s i prędkość zapisu na poziomie 426 MB/s
Nasz kolejny test sprawdza wydajność losowego zapisu 4K przy statycznej głębokości kolejki 32, a wyniki są rejestrowane i uśredniane po osiągnięciu przez dyski stanu ustalonego. Chociaż wydajność IOPS jest dobrym wskaźnikiem do pomiaru wydajności w stanie ustalonym, innym kluczowym obszarem zainteresowania są średnie i szczytowe opóźnienia. Wyższe wartości szczytowych opóźnień mogą oznaczać, że niektóre żądania mogą zostać zarchiwizowane przy intensywnym, ciągłym dostępie.
W tym teście uwzględniliśmy zarówno wydajność pojedynczego menedżera i pojedynczego pracownika w trybie losowym 4K w QD32, jak i wyniki dla jednego menedżera i czterech pracowników. Prędkości pojedynczego pracownika wyniosły 1 4 IOPS i 188 MB/s, podczas gdy dla czterech pracowników wyniosły 48,129 59,904 IOPS i 234 MB/s.
Ostatnia sekcja syntetycznych testów porównawczych dla przedsiębiorstw obejmuje wydajność w stanie ustalonym w naszych testach profilu serwera. Wyraźnie preferują one aktywność odczytu, wahając się od 67% odczytu w naszym profilu bazy danych do 100% odczytu w naszym profilu serwera WWW. Ponieważ Z-Drive R4 wykorzystuje procesory SandForce, które umożliwiają kompresję danych w celu zwiększenia prędkości, zmierzyliśmy wydajność w stanie ustalonym przy kompresji na poziomie 0% i 90%. Pokazuje to dwa bieguny rzeczywistych warunków, w których niektóre dane w danym środowisku mogą być powtarzalne i kompresowane. Ponieważ OCZ Z-Drive R4 wykazał znacznie wyższy poziom wydajności przy zwiększonym obciążeniu kolejki w naszych testach burst, uwzględniliśmy zarówno testy porównawcze z jednym menedżerem/jednym pracownikiem, jak i z jednym menedżerem/czterema pracownikami w naszych testach stanu ustalonego.
Nasz pierwszy profil serwera obejmuje warunki bazy danych, przy obciążeniu odczytem wynoszącym 67% i zapisem wynoszącym 33%, a rozmiary transferów to głównie 8K.
Przy niższym obciążeniu, OCZ Z-Drive R4 osiągnął w naszym profilu bazy danych wyniki zbliżone do LSI WarpDrive. Aby w pełni wykorzystać jego potencjał, co zaobserwowaliśmy w naszych pomiarach burst, zwiększyliśmy obciążenie czterokrotnie, gdzie Z-Drive R4 wykazał się lepszą wydajnością. W szczytowym momencie R4 zmierzył 63 470 IOPS dla danych niekompresowalnych i 158 902 IOPS dla danych kompresowalnych w 90%.
Kolejny profil dotyczy serwera plików, przy czym obciążenie odczytem wynosi 80%, a zapisem 20%, rozłożonych na różne rozmiary transferu od 512 bajtów do 64 KB.
W naszym profilu serwera plików z jednym serwerem roboczym, OCZ Z-Drive R4 osiągnął 45 211 IOPS dla danych niekompresowalnych i 69 826 IOPS dla danych kompresowalnych w 90%. Po zwiększeniu obciążenia do czterech serwerów roboczych, prędkości znacznie wzrosły, osiągając 82 589 IOPS dla danych kompresowalnych i 120 788 IOPS dla danych kompresowalnych w 90%.
Nasz profil serwera WWW jest tylko do odczytu, a rozmiary transferu wahają się od 512 bajtów do 512 KB.
W naszym scenariuszu z serwerem WWW i transferami tylko do odczytu, zmierzyliśmy prędkości sięgające około 50-51 000 IOPS przy obciążeniu pojedynczego procesu roboczego, zarówno kompresowalnymi, jak i niekompresowalnymi typami danych. Po zwiększeniu obciążenia do czterech procesów roboczych, prędkości transferu pozostały na poziomie 50 961 IOPS przy niekompresowalnych danych, podczas gdy średnie opóźnienie wzrosło w przypadku wyższych głębokości kolejek. Przy 90% kompresowalności danych, Z-Drive R4 był w stanie zwiększyć swoją wydajność do 83 257 IOPS i obniżyć średnie opóźnienie do 1.537 ms.
Ostatni profil dotyczy stacji roboczej, przy czym 20% zapisu i 80% odczytu odbywa się przy użyciu transferów 8K.
W naszym profilu stacji roboczej, Z-Drive R4 wykazał wydajność zbliżoną do naszego testu bazy danych, gdzie wymagał większych głębokości kolejki, aby przewyższyć LSI WarpDrive przy danej głębokości kolejki. Przy obciążeniu jednym procesem roboczym, OCZ Z-Drive R4 osiągnął 48 077 IOPS dla danych niekompresowalnych, przyspieszając do 75 273 IOPS dla danych kompresowalnych w 90%. Przy obciążeniu czterema procesami roboczymi, Z-Drive R4 osiągnął prędkości transferu wynoszące 82 079 IOPS dla danych niekompresowalnych i 145 249 IOPS dla danych kompresowalnych w 90%.
Rzeczywiste testy porównawcze przedsiębiorstw
Nasz ślad korporacyjny obejmuje środowisko serwera pocztowego Microsoft Exchange. Rejestrowaliśmy aktywność naszego serwera pocztowego StorageReview przez kilka dni. Sprzęt serwerowy składa się z serwera Dell PowerEdge 2970 z systemem Windows Server 2003 R2, działającego na trzech dyskach twardych SAS o pojemności 73 GB i pojemności 10 000 KB w macierzy RAID5, na zintegrowanym kontrolerze Dell Perc 5/I. Ślad składa się z wielu małych żądań transferu, z dużym obciążeniem odczytu na poziomie 95% i ruchem zapisu na poziomie 5%.
W naszym rzeczywistym scenariuszu działania serwera pocztowego OCZ Z-Drive R4 zmierzył średnią prędkość na poziomie 166 265 IOPS lub 1,327 MB/s.
Wniosek
Kilka miesięcy później, nasza ponowna recenzja jedynie zwiększyła nasz podziw dla tego, co OCZ zrobił z Z-Drive R4. To fantastyczny dysk SSD PCIe ogólnego przeznaczenia, oferujący znakomitą wydajność i dużą wytrzymałość, nawet w przypadku standardowej pamięci MLC NAND. Dla użytkowników poszukujących Z-Drive R4 do konkretnych zastosowań, OCZ oferuje wiele opcji konfiguracji, w tym modele specjalistyczne. Od czasu premiery Z-Drive R4, OCZ ogłosił edycję Z-Drive R4 CouldServ, przeznaczoną do aplikacji chmurowych, oferującą do 16 TB pamięci masowej, wykorzystującą szesnaście kontrolerów SandForce SF-2581, zdolnych do osiągania prędkości przekraczających 1.4 miliona IOPS i 6,000 MB/s.
W porównaniu z innymi rozwiązaniami PCIe dostępnymi na rynku, Z-Drive R4 radzi sobie bardzo dobrze w przypadku intensywnego ruchu wielowątkowego. Przy znacznym obciążeniu R4 może przewyższyć konkurencyjne rozwiązania, ale jeśli nie jest w pełni wykorzystywany, w niektórych scenariuszach wydajność jest na poziomie lub poniżej innych modeli. W obszarach takich jak losowa prędkość odczytu 4K, Z-Drive R4 musiał przekraczać efektywny poziom QD 32, aby przewyższyć LSI WarpDrive. W naszych profilach stacji roboczych i baz danych w stanie ustalonym stwierdziliśmy, że R4 nie mógł być w pełni wykorzystany, dopóki nie pracował w środowisku wieloprocesorowym z pewnymi kompresowalnymi obciążeniami. Tak naprawdę sprowadza się to do analizy bieżących obciążeń i znalezienia najlepszego rozwiązania PCIe, które spełnia wymagania aplikacji. W określonych zakresach wydajności różne rozwiązania PCIe oferują lepsze rezultaty, co jest również zgodne z tym, co zaobserwowaliśmy w przypadku szerokiej gamy dysków SSD klasy korporacyjnej o formacie 2.5″, które mają mocne strony w określonych obszarach.
W przypadku aplikacji, które mogą wykorzystać możliwości OCZ Z-Drive R4, niewiele, jeśli w ogóle, produktów może konkurować na tym samym poziomie. Wykorzystując konsumenckie pamięci NAND MLC w niektórych konfiguracjach, Z-Drive R4 może dorównać lub przewyższyć wydajnością inne korporacyjne rozwiązania PCIe, oferując jednocześnie imponujące parametry wytrzymałościowe, takie jak $/GB i IOPS/$, których niewiele jest w stanie dorównać. Dla użytkowników wymagających wyższego poziomu wytrzymałości, pamięci NAND SLC i zwiększonej ochrony zasilania, OCZ oferuje również serię Z-Drive R4 RS. Dzięki niezliczonym wariantom, Z-Drive R4 oferuje wiodącą w swojej klasie wydajność i możliwość konfiguracji dostosowanej do niemal każdego zastosowania.
ZALETY
- Niesamowicie szybki, w niektórych scenariuszach ponad dwukrotnie szybszy od konkurencji
- Bardzo konkurencyjna cena 7 USD/GB, z wieloma opcjami konfiguracji
- Możliwość rozruchu, obsługa sterowników Windows i Linux
Wady
- Wymaga wyższego poziomu ruchu wielowątkowego, aby w pełni wykorzystać osiem kontrolerów SandForce
Podsumowanie
OCZ Z-Drive R4 oferuje konfigurację dla każdego i zapewnia doskonały stosunek IOPS do ceny w porównaniu ze standardową ofertą pamięci MLC NAND. Przy odpowiednich obciążeniach Z-Drive R4 jest praktycznie nie do pobicia pod względem wydajności, ceny i elastyczności.
Amazon